低本底γ能谱分析软件的研发

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由于各种探测器在某一时刻探测到的谱数据是孤立的,而单个数据并不能反映出被测物质的根本性质,这就要求采集大量数据综合分析。另外对于所采集到的数据,需要运用不同方法作定量和定性分析以得出科学论断,可想而知要分析一次元素工作量是非常的大。在当今计算机普遍应用的年代,采用计算机代替人工来完成大批量数据的处理无疑是最为明智的选择。能谱数据处理软件的开发也就是在这样的背景下产生和发展的。同时随着电子技术领域新成果的不断产生,方法技术和设备也在不停的更新当中,对于与γ能谱仪所配套的测量分析软件的功能要求也在逐步的提高。为了适应伽玛能谱仪处理速度快、操作方便、功能完备的需求,本文以此为目的进行了低本底γ能谱分析软件的开发,此软件主要适用于陶瓷、水泥、木材等建筑材料及矿物和室内环境放射性浓度及活度较弱放射性测量分析,具有低本底、操作简单、功能较完善的特点。从伽玛能谱仪测量所需要的功能出发,将软件按功能模块分为了五大模块:文件操作、谱线分析、能量刻度、含量分析和比活度分析。在谱线光滑方面,设计了算术滑动平均法、重心法、最小二乘多项式拟合法、傅立叶变换法四种方法进行谱数据的光滑操作,方便分析人员根据谱线的实际形态进行选择,增加分析数据的准确性。通过对软件各项功能的测试,达到了预期目标。此外近年来,新型的溴化镧(LaBr3:Ce)闪烁探测器在γ能谱测量方面引起了人们的兴趣和关注,相对于能量分辨率只有大约百分之七到百分之十的碘化钠探测器,目前商品上已经能够做到较大尺寸的溴化镧并且可以提供足够的探测效率和优秀的能量分辨率(约为3%),具有在很多场合代替传统的碘化钠探测器的可能。结合文本软件开发的应用和测试,进一步验证了新型溴化镧闪烁体探测器的优良性能和价值。本论文取得的成果以及创新点如下:1)初步完成了低本底多道伽玛能谱分析软件的开发并进行了实验测试与应用。2)采用多种方法进行谱线的光滑,方便用户根据需要进行选择,支持核素识别功能,方便用户准确鉴别放射源种类。3)对BrilLanCeTM380溴化镧探测器的本底谱线和探头自身放射性进行了较为系统的测试和分析,得出其推广应用前景的有益评价。4)利用BrilLanCeTM380溴化镧探测器分别测量天然环境中和铅室中的137Cs源、60Co源以及钴铯混合源,对数据结果进行分析,分析和测试了其性能。5)对比分析了LaBr3(Ce)和NaI(Tl)两种探测器在低本底伽玛能谱分析中应用的优缺点,为今后应用提供了指导依据。
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